ACAFE 2024 (Inverno) — questão 31 de Física
Enunciado em texto
Quando Isaac Newton, por volta de 1686, publicou seu livro Philosphiae Naturalis Principia Mathematica, conhecido como os “Principia”, marcou profundamente todo conhecimento físico elaborado nos 200 anos seguintes, seja nos movimentos de corpos na superfície da Terra, seja nos movimentos celestes, até então estudados por Kepler, Galileu entre outros.
[Ilustração: um menino sentado numa canoa de madeira, remando, sobre a água.]
Observando a figura acima, de um menino remando sua canoa em um lago de águas paradas, analise as afirmações, considerando que o menino sempre estará em repouso em relação à canoa.
I. O movimento da canoa pode ser explicado pela 3ª Lei de Newton, conhecida como a lei da Ação e Reação.
II. Como a força de reação a remada da canoa é feita sobre o menino, a sua aceleração só depende da sua massa, sendo tanto menor quanto menor for a massa do menino.
III. Desprezando qualquer tipo de atrito, caso o menino em movimento com o barco pare de remar, ele tenderá a permanecer em movimento retilíneo com velocidade constante.
IV. Como o menino é puxado para baixo pelo seu peso, a reação ao peso do menino é provocada pela canoa sobre ele, sendo o sentido de baixo para cima.
V. A dificuldade que o menino encontra de iniciar seu movimento juntamente com a canoa é explicada pela 1ª lei de Newton.
A alternativa que contém exatamente o número de sentenças VERDADEIRAS é:
A) 1 sentença correta.
B) 2 sentenças corretas.
C) 3 sentenças corretas.
D) 4 sentenças corretas.
(Enunciado e figura: Vestibular de Medicina ACAFE — Inverno 2024, Física — ACAFE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Associação Catarinense das Fundações Educacionais (ACAFE).
Resolução comentada
O que a questão pede: quantas das cinco afirmações sobre as leis de Newton são verdadeiras.
I — verdadeira. O remo empurra a água para trás; pela 3ª lei, a água empurra o remo (e, por ele, o menino e a canoa) para a frente. É essa reação que move a canoa.
II — falsa. A reação da água age sobre o remo e é transmitida ao conjunto menino + canoa, que se move junto (o menino está em repouso em relação à canoa). A aceleração depende da massa total do conjunto. E, mesmo que dependesse só da massa do menino, a 2ª lei () diz o contrário: massa menor, aceleração maior.
III — verdadeira. Sem atrito, nenhuma força horizontal age depois que ele para de remar; pela 1ª lei (inércia), o conjunto segue em movimento retilíneo uniforme.
IV — falsa. O peso é a força com que a Terra atrai o menino; a reação a ele é a força com que o menino atrai a Terra, aplicada na Terra e apontando para cima. A força da canoa sobre o menino é a normal, que equilibra o peso mas não é o par ação e reação dele (as duas agem no mesmo corpo).
V — verdadeira. A resistência a sair do repouso é a inércia, descrita pela 1ª lei de Newton.
São 3 verdadeiras: I, III e V.
⚠️ A armadilha: a IV. Peso e normal têm o mesmo módulo e sentidos opostos, e por isso parecem ação e reação. Mas um par ação e reação sempre age em corpos diferentes e é do mesmo tipo de interação; peso e normal agem no mesmo corpo (o menino).
A ideia em uma frase: ação e reação agem em corpos diferentes; a inércia (1ª lei) explica por que é difícil começar e por que, sem atrito, o barco não para.
Resposta: alternativa C (3 sentenças verdadeiras: I, III e V).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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